摘要:天(tian)然氣是(shi)一種高(gao)效、清潔(jie)燃料和(he)優質化(hua)工原料(liao)，随着天(tian)然💃🏻氣資(zi)源勘探(tan)開發的(de)不斷深(shen)入，以及(ji)天☂️然氣(qi)在現🔞代(dai)化工業(ye)和日🥰常(chang)生活中(zhong)應用的(de)日益普(pu)及，長距(ju)離、大口(kou)⚽徑、高流(liu)⛹🏻‍♀️量的輸(shu)氣管線(xian)層出不(bu)窮。而💚大(da)輸量下(xia)選擇何(he)種流量(liang)計進行(hang)貿易交(jiao)接，也成(cheng)了🔆買賣(mai)雙方最(zui)爲關心(xin)的問題(ti)。分析了(le)超聲流(liu)量計 應(ying)用現狀(zhuang)及特點(dian)，論述了(le)超聲流(liu)量計的(de)系統組(zu)成和😄運(yun)行♉模式(shi)，以及将(jiang)該流量(liang)計運用(yong)于榆林(lin)首站分(fen)輸計量(liang)撬的改(gai)⭕造方案(an)、經濟效(xiao)益及應(ying)用前景(jing)。超聲流(liu)量計在(zai)榆濟管(guan)道然氣(qi)計量中(zhong)應用
1超(chao)聲流量(liang)計應用(yong)現狀
　　超(chao)聲氣體(ti)流量計(ji)量程大(da)、精度高(gao)、重複性(xing)好、壓損(sun)小⭐、工件(jian)🔅不🛀易老(lao)化、使用(yong)壽命長(zhang)無可動(dong)部件、機(ji)械制造(zao)📞工藝相(xiang)對簡單(dan)、維護簡(jian)便📧，具有(you)投資與(yu)運行費(fei)用低🚩、管(guan)理方便(bian)等突出(chu)優點，受(shou)到越來(lai)越多用(yong)戶的歡(huan)迎。
　　管道(dao)作爲中(zhong)石化第(di)一條自(zi)行建設(she)的長距(ju)離、大口(kou)徑💃🏻、高流(liu)🔞量的輸(shu)氣管道(dao)，年設計(ji)輸氣量(liang)30×109Nm3，遠期目(mu)标40×109Nm3，管🔞道(dao)轉輸處(chu)多采用(yong)超聲流(liu)量計，共(gong)計38台。僅(jin)榆濟管(guan)道的源(yuan)頭榆林(lin)首站中(zhong)，采用超(chao)聲❤️流量(liang)計8套，其(qi)中5套用(yong)于貿易(yi)交接，3套(tao)用于計(ji)量比對(dui)⭐。所對應(ying)的上遊(you)塔榆☂️末(mo)站，采用(yong)了與榆(yu)濟管道(dao)🌈榆林首(shou)站同樣(yang)的超聲(sheng)流💚量計(ji)計量系(xi)😍統🤟。在管(guan)道運行(hang)4年裏，超(chao)聲流量(liang)計運行(hang)☀️穩定，從(cong)未😘進行(hang)過大型(xing)維🌈修工(gong)作，每兩(liang)年進行(hang)一次檢(jian)定，檢定(ding)結果均(jun)合✌️格，系(xi)統精度(du)在±0.5%以内(nei)，且未出(chu)現過計(ji)量糾紛(fen)。
2超聲流(liu)量計特(te)點
　　超聲(sheng)流量計(ji)與孔闆(pan)流量計(ji)、渦輪流(liu)量計等(deng)傳統流(liu)量計相(xiang)😘比有如(ru)下特點(dian):①測量管(guan)徑大;②測(ce)量範圍(wei)廣;③不受(shou)流體參(can)🈚數影響(xiang);④可🎯實現(xian)雙向計(ji)量。超聲(sheng)流量計(ji)也存在(zai)一些缺(que)點:①傳感(gan)器📞的安(an)裝🌈要求(qiu)高;②對直(zhi)管段要(yao)求嚴格(ge);③交叉幹(gan)擾對測(ce)量精度(du)㊙️影響大(da);④檢定困(kun)難。
3超聲(sheng)流量計(ji)計量系(xi)統組成(cheng)及運行(hang)方式.
3.1超(chao)聲流量(liang)計計量(liang)系統組(zu)成
　　超聲(sheng)流量計(ji)計量系(xi)統包括(kuo)超聲流(liu)量計及(ji)所配套(tao)🌈的㊙️流量(liang)計算機(ji)。流量計(ji)結構主(zhu)要分爲(wei)三部分(fen):流量♋計(ji)本🚶‍♀️體、超(chao)聲換能(neng)器、信号(hao)處理單(dan)元。
3.2超聲(sheng)流量計(ji)計量系(xi)統運行(hang)方式
　　超(chao)聲流量(liang)計與流(liu)量計算(suan)機配套(tao)使用，後(hou)者将前(qian)者測🈲得(de)的工沉(chen)流量加(jia)以顯示(shi)、修正、轉(zhuan)換，獲得(de)标況流(liu)量，并🈲及(ji)時反映(ying)流量計(ji)的故障(zhang)及報警(jing)信息，保(bao)證計❌量(liang)系統的(de)連續性(xing)及正确(que)率。包括(kuo)正常測(ce)量模式(shi)、診🌏斷模(mo)式以及(ji)故障模(mo)式三者(zhe)運行模(mo)式。
4超聲(sheng)流量計(ji)的應用(yong)
4.1榆林首(shou)站計量(liang)系統原(yuan)狀
　　榆林(lin)首站位(wei)于陝西(xi)省榆林(lin)市榆陽(yang)區劉家(jia)峁村，爲(wei)榆濟管(guan)道源✌️頭(tou)，主要任(ren)務是對(dui)接收天(tian)然氣進(jin)行增壓(ya)遠輸，并(bing)具備天(tian)然氣分(fen)輸功能(neng)，配備天(tian)然氣分(fen)輸😄計量(liang)撬2套，向(xiang)榆🈲林市(shi)榆陽區(qu)圓恒能(neng)源有限(xian)公司供(gong)氣。榆林(lin)首站計(ji)量系統(tong)包括:與(yu)🐅塔榆末(mo)站計量(liang)比對超(chao)聲流量(liang)計🈲:及配(pei)套流量(liang)計算機(ji)各3台、與(yu)陝京首(shou)站貿易(yi)交接超(chao)聲流量(liang)計及配(pei)套流量(liang)計算機(ji)各3台、向(xiang)圓恒門(men)站分輸(shu)計量貿(mao)易交接(jie) 渦輪流(liu)量計 及(ji)配套流(liu)量計算(suan)機各2台(tai)。目前，6台(tai)超聲流(liu)量計運(yun)行良好(hao)、精度高(gao)。而分輸(shu)計量撬(qiao)自2025年11月(yue)投産以(yi)來，輸氣(qi)量約爲(wei)1.5×104Nm3/d,工藝采(cai)用兩路(lu)計🧑🏽‍🤝‍🧑🏻量，管(guan)徑爲DN80，無(wu)調壓裝(zhuang)置，流量(liang)計選用(yong)渦輪流(liu)量計，量(liang)程爲13~250m3/h，精(jing)度爲±0.5級(ji)。運行三(san)個月後(hou)，該計量(liang)撬存在(zai)的問題(ti)顯現:①初(chu)期，園恒(heng)門站所(suo)需氣量(liang)小，且間(jian)斷用氣(qi)，因而供(gong)氣隻能(neng)将天然(ran)氣充至(zhi)管道最(zui)大運行(hang)壓力，待(dai)門站将(jiang)管存天(tian)然氣用(yong)完後再(zai)次供氣(qi)。由于沒(mei)有調壓(ya)裝置，流(liu)✔️量計前(qian)後壓差(cha)🥵大，對渦(wo)輪葉片(pian)的沖擊(ji)過大，且(qie)節流現(xian)象嚴重(zhong)，造成流(liu)量計及(ji)✉️計量管(guan)段結✨露(lu)、結霜現(xian)象嚴重(zhong)，嚴重影(ying)響計量(liang)安全及(ji)計量正(zheng)确率。②上(shang)遊來氣(qi)中含水(shui)量較高(gao)🐉，流量計(ji)前筒式(shi)過濾器(qi)負擔重(zhong)，且受氣(qi)流沖擊(ji)大，濾芯(xin)使用壽(shou)命最長(zhang)爲1個月(yue)，設備損(sun)壞量大(da)，采購周(zhou)期長。③運(yun)行穩定(ding)後，園恒(heng)門站天(tian)然氣液(ye)化廠✔️投(tou)産，用氣(qi)✨量急速(su)增加，計(ji)劃需求(qiu)達10×106Nm3/d，原有(you)渦輪流(liu)量計量(liang)程💜遠遠(yuan)達不到(dao)計量要(yao)求。因此(ci)，榆林首(shou)站分輸(shu)計量撬(qiao)改💘造勢(shi)在必行(hang)。
4.2榆林首(shou)站分輸(shu)計量系(xi)統改造(zao)方案及(ji)步驟
(1)改(gai)造方案(an)的選定(ding)
　　所選流(liu)量計應(ying)滿足以(yi)下要求(qiu):①量程比(bi)寬，保證(zheng)冬夏季(ji)⛹🏻‍♀️供氣量(liang)均在量(liang)程之内(nei);②無易損(sun)部件，不(bu)易受沖(chong)擊，不受(shou)大壓差(cha)影響;③氣(qi)體含水(shui)量對設(she)備運行(hang)及計量(liang)精度沒(mei)有影響(xiang);④計量精(jing)度高。由(you)于分輸(shu)量較大(da)，盡可能(neng)減少計(ji)⭐量輸差(cha)。
綜合考(kao)慮，超聲(sheng)流量計(ji)性能優(you)越，可滿(man)足需求(qiu)。故流量(liang)計選用(yong)超聲流(liu)量計，配(pei)備流量(liang)計算機(ji)。流量計(ji)規🤩格爲(wei)❗DN150，流量适(shi)用🌏範圍(wei)爲35~2210m3/d，介質(zhi)溫度适(shi)用範圍(wei)爲-20~80℃，測量(liang)精度爲(wei)±0.5級，重複(fu)性爲0.1%。
(2)改(gai)造方案(an)的實施(shi)步驟
①将(jiang)進站和(he)出站閥(fa)門關閉(bi)并加盲(mang)闆。
②安裝(zhuang)現場流(liu)量計。由(you)于下遊(you)用氣量(liang)增幅較(jiao)大，原計(ji)量裝置(zhi)管段管(guan)徑太小(xiao)，不能滿(man)足要求(qiu)，隻能新(xin)建計🌏量(liang)設施。根(gen)據用氣(qi)量的大(da)小，管徑(jing)改爲DN150，選(xuan)用超聲(sheng)波流量(liang)計。
③安裝(zhuang)超聲波(bo)流量計(ji)信息處(chu)理系統(tong)。信息處(chu)理單元(yuan)(SPU)通過RS485通(tong)信接口(kou)，經專用(yong)通信電(dian)纜将流(liu)量數據(ju)傳到僅(jin)表控制(zhi)室内的(de)流量計(ji)算機通(tong)信接口(kou)上，由流(liu)量計算(suan)機完成(cheng)流量補(bu)償🧡、修正(zheng)計算，作(zuo)爲貿易(yi)結算的(de)⭕依據。
④安(an)裝記錄(lu)信息遠(yuan)傳系統(tong)。流量計(ji)算機通(tong)過RS485輸出(chu)流♊量💯數(shu)據至專(zhuan)🌏用ADAM通信(xin)協議模(mo)塊上，由(you)ADAM模塊将(jiang)傳送的(de)流量數(shu)據通信(xin)協議轉(zhuan)換爲MODBUS标(biao)準通信(xin)協議，再(zai)通過🐇通(tong)信電纜(lan)連接🎯到(dao)原有調(diao)度中🧑🏾‍🤝‍🧑🏼心(xin)傳輸🙇🏻數(shu)據的專(zhuan)用RTU内，由(you)RTU系統向(xiang)調度中(zhong)心發送(song)動态運(yun)行計量(liang)數據.
⑤供(gong)氣系統(tong)按規程(cheng)投産恢(hui)複供氣(qi)，并對計(ji)量系統(tong)進行調(diao)📞試。
4.3改造(zao)後計量(liang)系統運(yun)行狀況(kuang)及效益(yi)
　　榆林首(shou)站分輸(shu)計量系(xi)統改造(zao)完成至(zhi)今，運行(hang)狀況良(liang)好。目前(qian)，分輸量(liang)爲83×104Nm3/d，連續(xu)供氣，瞬(shun)時流量(liang)約爲890m3/h，計(ji)量正确(que)，無計量(liang)糾紛。同(tong)時計🔞量(liang)系統改(gai)造後産(chan)生了顯(xian)著的經(jing)❌濟效益(yi)，具體表(biao)現爲:
(1)改(gai)造前渦(wo)輪流量(liang)計最大(da)流量爲(wei)250m3/h，改造後(hou)超聲流(liu)量⛱️計最(zui)大流🏃🏻量(liang)爲2210m3/h，按照(zhao)平均壓(ya)力4MPa計算(suan)，改造後(hou)分輸流(liu)量可🐆增(zeng)加183×104Nm3/d.按照(zhao)🍓榆林市(shi)工業天(tian)然氣價(jia)格2.4元每(mei)立方♈米(mi)計算🚶‍♀️，年(nian)收益最(zui)多可增(zeng)加16.47億元(yuan)。
(2)當天然(ran)氣管輸(shu)企業輸(shu)送多種(zhong)氣源的(de)天然氣(qi)時，應根(gen)據在線(xian)🌂色譜分(fen)析儀、溫(wen)度和壓(ya)力等數(shu)據，合理(li)分段計(ji)算管存(cun)，确保管(guan)存計算(suan)的正确(que).
2.4加強計(ji)量人員(yuan)管理，提(ti)高人員(yuan)素質
　　交(jiao)接計量(liang)員是天(tian)然氣計(ji)量的具(ju)體執行(hang)者，其責(ze)任心的(de)強弱直(zhi)接關系(xi)到計量(liang)正确率(lü)。提高交(jiao)接計量(liang)🌏員的思(si)想素質(zhi)、業務🚶‍♀️素(su)質，杜絕(jue)蓄意的(de)漏記和(he)渴報現(xian)象。

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